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15.1 电能与电功
一、单选题
1． 电能的常用单位是（　　）
A．千瓦 B．千瓦时 C．安培 D．伏特
2．以下物理量对应常用单位完全正确的一组是（　　）
　 物理量 常用单位
A 压强 帕斯卡（pa）；牛顿/平方米（N/m2）：牛顿/平方厘米（N/cm2）
B 速度 光年；米/秒（m/s）；千米/小时（km/h）
C 功率 瓦特（W）；千瓦（kW）；千瓦时（kW·h）
D 电能 焦耳/秒（J/s）：焦耳（J）：千焦（kJ）
A．A B．B C．C D．D
3．位于桂平的大藤峡水电站，预计水库正常蓄水位61.0m，电站装机总容量为160万kW，设计通航标准2×2000吨．大藤峡枢纽建成后，坝址以上40km的大峡谷将形成深水航道，千吨级船队可安全上溯柳州，下达广州（一年按365天计算，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．下列说法正确的是（　　）
A．水库大坝筑成上窄下宽是为了美观
B．正常蓄水时水对坝底的压强为6.1×104Pa
C．船闸应用了连通器原理
D．水库年均发电量为1.6×1010kW h
4．如图所示的四种情景中，属于电能转化为机械能的是（　　）
A． 电风扇正在吹风
B． 木柴在燃烧
C． 电灯在发光
D． 植物的光合作用
5．下列物理量中，以科学家的名字焦耳作为单位的物理量是（　　）
A．电压 B．电功 C．电阻 D．电功率
6．如图所示为乐乐同学老家用的机械式电能表的示意图，下列说法不正确的是（　　）
A．如图中时刻所示，电能表的读数为
B．家庭中干路中的总电流为时，该电能表可以工作
C．每消耗的电能，电能表的转盘转
D．只利用电能表，不能测出用电器的电功率
二、填空题
7．若 10 秒内通过某导体横截面的电荷量为 3 库，导体两端的电压为 6 伏，则通过该导体的电流为　 　安，电流做功为　 　 焦。当该导体两端的电压为 10 伏，则该导体的电阻为　 　欧。
8．我国家庭电路的电压是　 　V；我国供生产和生活用的交变电流，频率是　 　Hz；有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为2000mA h，它充满电后，储存了　 　J电能。
9．
（1）如题图所示，所测量物体的长度为　 　 cm.
（2）如题图所示，电能表示数为　 　kW·h。
（3）温度计是根据液体　 　 的规律制成的，如题图所示的温度计的示数为　 　℃。
（4）题图甲为物理课本，图乙和图丙分别为同一凸透镜离物理课本距离是u1和u2时成的像。则u1　 　(选填“>”“<”或“=”），图乙是　 　(选填“实”或“虚”)像。若要使图乙所成的像变大一些，应　 　(选填“增大”或“减小”)凸透镜到物理课本的距离。
10．灯L1标有“6V 3W”字样，L2标有“3V 3W”字样，为了保护用电器的安全，若把两灯串联接入电路，则电源电压最大为　 　V；若两灯并联接入电路，则干路中允许通过的最大电流为　 　A，5min内通过灯泡L1的电流做功　 　J（不计灯丝电阻的变化）。
11．一个同学家中的电能表，月初示数为 ，月末示数为 ，则这个月该同学消耗的电能为　 　度，合　 　 J．如果当地家庭用电的收费标准是0.5元/kW h．他家一个月的电费是　 　 元．
12．如图所示是一种智能烘鞋器，有除湿灭菌，恒温烘干的功能。如图所示是其电路简图，有“高温”和“低温”两挡，电源电压为220V，烘鞋器在高温挡工作时，电功率为200W，在“低温”挡工作时，电功率为121W，则电热丝R1的阻值为 　 　Ω，当S1闭合，S2断开时，5min内R2消耗的电能 　 　J，烘鞋器的抑菌功能是利用 　 　有杀菌作用（选填“红外线”或“紫外线”）。
三、科普阅读题
13．阅读短文，回答问题。
“国民神车”一五菱MINI电动车
“人民需要什么五菱就造什么”，五菱又上市了价格亲民的MINI电动车，如图所示，被称为“国民神车”。MINI臻享款部分配置参数如表所示，其中电池组采用磷酸铁锂电池，在撞击、耐高温等条件下都不会爆炸，安全系数高，该电池组的能量密度是100W·h/kg。能量密度是指单位质量的电池所能储存的能量多少。
汽车型号 五菱臻享款
座位数（个） 4
雷达个数（个） 5
驾驶辅助影像 倒车影像
电池容量（W·h）
（1）五菱MINI汽车雷达信号是　 　（选填“超声波”或“次声波”或“电磁波”）；
（2）倒车影像系统所成的像是　 　（选填“实像”或“虚像”）；
（3）前挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内物品在前挡风玻璃上所成的像呈现在汽车的　 　（选填“正前方”、“斜上方”或“斜下方”）；
（4）由臻享款参数表可知，其电池组的质量是　 　。
四、计算题
14．在图（a）所示电路中，电源电压为24伏且保持不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2标有“1A”字样，电压表V的表盘如图（b）所示。闭合开关S，电路中的电流为0.8安。
①求10秒内电流通过电阻R1做的功W1。
②移动滑动变阻器滑片P过程中，电压表最大示数和最小示数的差值为8伏，求电流最大变化量ΔI。
15．2024年8月，新型自动驾驶出行服务平台萝卜快跑在武汉开通服务。它加速了全民无人化出行时代的到来。它使用的蜂巢能源提供的150Ah磷酸铁锂短刀电池，同时具有高安全性能和成本优势，额定电压为400V。萝卜快跑采用的是换电模式，当剩余储能不低于容量的5%时，将自动前往换电站进行换电。在某次测试中，该车以40km/h的速度沿平直公路匀速行驶了1h，汽车受到的阻力为1000N，电动机的能量转化效率为80%。求：
（1）汽车在这1h行驶的路程；
（2）汽车在这1h牵引力所做的功；
（3）本次测试中，汽车最远可以运行多少km的距离。
16．将电阻R1接在电压为16伏的电源两端，R1的阻值为10欧。
①求通过电阻R1的电流I1。
②求通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功W1。
③现有表盘如图1所示的电流表、电压表，以及分别标有“20Ω 2A”“50Ω 1A”字样的滑动变阻器两个。选取一个变阻器与电阻R1并联、另一个变阻器与电阻R1串联，如图2（a）（b）所示。若要使电流表A1示数Ia与电流表A2示数Ib的比值最小，可通过闭合或断开开关S1、S2及移动变阻器的滑片，请说明两电路所选择的变阻器、开关的状态，并求Ia与Ib的比值。
五、综合题
17．阅读下列短文，回答问题。
神奇的光伏高速公路
全球首段承载式光伏高速公路2017年12月28日在山东济南通车，光伏路面全长1120米，路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，摩擦系数高于传统沥青路面，保证轮胎不打滑的同时，还拥有较高的透光率，让阳光穿透它：使下面的太阳能电池把光能转换成电能，发电装机容量峰值功率为817.2kW，预计年发电量约100万千瓦，参与测试的一名中巴车司机说：“路面的感觉和平常高速一样，刹车距离和平常路面一样。”在冬季，这段路面还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全。
报道称，这光伏滑路面还预留了电磁感应线圈，随着电动汽车无线技术的配套，未来可实现，电动车边跑边充电，预留的信息化端口还可接入各种信息采集设备：车辆信息、拥堵状况等信息将汇聚成交通大数据，构建大数据驱动的智慧云控平台，通过智能系统，车辆管控等措施，能更有效的提升高速公路的运行效率。
晒晒太阳就能发电，公路变成“充电宝”，自行融化路面积…，这就是智慧公路的先行案例。
阅读上文，回答下列问题：
（1）文章中有个物理量的单位有误，请你指出来并改正；
（2）简要描述“新型材料”的特性（回答两点即可）；
（3）光伏高速公路的设计应用了哪些物理知识？（回答两点即可）。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电功及电功的实质；物理常识
2．【答案】A
【知识点】功率的概念；速度与物体运动；压强；电功及电功的实质
3．【答案】C
【知识点】液体压强的计算；连通器原理及其应用；电功的计算
4．【答案】A
【知识点】电功及电功的实质
5．【答案】B
【知识点】电功及电功的实质
6．【答案】B
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量
7．【答案】0.3；18；20
【知识点】电功的计算
8．【答案】220；50；2.664×104
【知识点】电压和电压的单位换算；电功的计算
9．【答案】（1）2.93
（2）624.5
（3）热胀冷缩；-4
（4）<；虚；增大
【知识点】温度及温度计的使用与读数；凸透镜成像的应用；长度及其测量；电能表参数的理解
10．【答案】7.5；1.25；225
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算
11．【答案】50；1.8×108；25
【知识点】电能表参数的理解
12．【答案】242；14338.5；紫外线
【知识点】紫外线；欧姆定律及其应用；电功的计算
13．【答案】超声波；实像；斜上方；138
【知识点】超声波与次声波；平面镜成像的原理、特点；电功的计算
14．【答案】①；②
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算
15．【答案】（1）40km
（2）4×107J
（3）164.16km
【知识点】速度公式及其应用；电功的计算；功的计算及应用
16．【答案】解：根据欧姆定律可得 根据公式 当S2断开，(b)图为串联电路，当S2闭合，滑动变阻器被短路，所以(b)图为串联电路，(a)图为并联电路，即S1闭合，S2断开。若要使电流表A1示数Ia与电流表A2示数Ib的比值最小，所以电流表A1测串联电路电流，A2测并联电路电流，即(b)图电流较小，选择电阻更大的滑动变阻器“50Ω 1A”， (a)图选择“20Ω 2A”， (b)图滑动变阻器调到电阻最大，得 当(a)图的滑动变阻器调节阻值到零时，电路短路，电流很大，超过电流表量程，所以调节滑动变阻器，直到电流表示数最大，Ib=3A。所以 答：①通过电阻R1的电流I1 =1.6A。②通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功W1=1600J 。③Ia与Ib的比值为8∶99 。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算
17．【答案】（1）解：功率的单位是W、kW；电功、电能的单位是千瓦时，故题目中的错误“预计年发电量约100万千瓦”，应该为“100万千瓦时”。
（2）解：有题中信息知：“新型材料”的特性为：①摩擦力大，保证轮胎不打滑；
②透光率高使下面的太阳能把光能转换成电能；
③还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全电；
④磁感应线圈可实现电动车边跑边充电。
（3）解：①路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大车辆行驶时与地面的摩擦力；
②阳光穿透它达到中层的光伏发电组件时，消耗太阳能，产生电能，即将太阳能转化为电能；
③太阳能电池板可以把光能转化成电能，若将预留的金属线圈与太阳能电池相连，线圈中会用电流，电流周围就会产生磁场，当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电，解决电动汽车充电难的问题。
【知识点】物质的基本属性；电功及电功的实质
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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